专利名称：便携音频增强和媒体播放器设备的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及音频增强和媒体播放器设备，并且，更具体地，涉及带有媒体 播放器功能的便携设备，该便携设备能够使诸如个人计算机之类的电子产品获得已增强 的音频输出。
背景技术：
消费者电子市场包括诸如个人计算机、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话，电视 机等之类的不同类型的电子设备，该电子设备配有可播放具有不同数据格式的媒体的装 置。诸如此类的消费者电子设备的最流行的类型之一是便携媒体播放设备。这些便携 媒体播放设备有各种大小并提供多种功能。但是，这些便携媒体播放设备通常是独立设 备，并且最多，也作为用户的额外数据存储器设备。诸如此类的设备通常不具有任何辅 助功能。另外，即便当这些便携媒体播放设备被连接到主机计算机用以数据同步或数据 传输时，在这些便携媒体播放设备上的处理资源并未被使用。现今，许多个人计算机和笔记本电脑配有嵌入式音频处理芯片，并且，由于诸 如此类的嵌入式音频处理芯片能力的不足，所以音频再现的质量受到影响。因此有许多 人追求从他们配有诸如此类的嵌入式音频处理芯片的个人计算机和笔记本电脑得到改进 的音频再现质量。因此，需要具有媒体播放器功能的便携设备，当该便携设备被连接到主机计算 机时，其能够提供音频增强的额外的辅助功能，并且，当其被连接到主机计算机时，还 可帮助处理数据。
发明内容
本发明的一方面是一种用于与外部设备连接并使能其音频增强功能的便携媒体 处理设备，该便携设备包括用于与外部设备连接和交换数据的连接器接口和外壳；用 于处理数据的媒体播放器模块；以及控制器，其用于识别从外部设备接收的数据，并 且选择性地控制媒体播放器模块以用于处理来自外部设备的数据，以及提供已处理的数 据。本发明的实施例是用于连接用户接口设备的用户接口端口。用户接口设备可从 由如下设备组成的组中选择扬声器、耳机、头戴式耳机、显示器，以及监视器。该便 携媒体处理设备还可包括具有音频数据处理器和媒体数据处理器的播放器模块。便携媒 体处理设备还可包括用于存储所述已处理的数据的数据存储器。控制器可将所述已处理 的数据提供给外部设备或用户接口端口。连接器接口可以是USB连接器接口或火线连接 器接口。外部设备可以是从由如下设备组成的组中选择的设备笔记本电脑、个人计算 机、电视机、游戏机、照相机，CD播放器，以及DVD播放器。外部设备中被分配用于 处理音频信号的一部分存储器可被释放以供外部设备中的处理器使用，并且，在外部设备中的对非音频相关任务的处理被增强。本发明的一方面是一种利用便携媒体处理设备使外部设备能够具有音频增强功 能的方法，该便携设备包括连接该便携设备，该便携设备具有用于将该便携设备连接 到外部设备的连接器和外壳；从外部设备接收数据；识别从外部设备接收的数据；选择 性地控制媒体播放器模块，该媒体播放器模块用于处理数据；将已处理的数据提供给外 部设备或用户接口端口。
为了使本发明的实施例通过非限制性的示例而被完全地和更清楚地理解，下列 描述是与附图一起进行的，其中，相似的参考标号指示类似的或对应的元件、区域，和 部分，并且其中图1示出了根据本发明的实施例的便携设备的框图；以及图2示出了根据本发明的实施例的方法的流程图。
具体实施例方式参照图1，示出了便携媒体处理设备10的框图。该便携媒体处理设备10与外 部设备50连接，并且使外部设备50具有音频增强功能。例如，外部设备50可以是笔记 本电脑、个人计算机、电视机、移动电话、游戏机、照相机、CD播放器，DVD播放器 等。该便携设备10包括用于控制器22被连接到控制器22的存储器24的外壳40。控制 器22被连接到媒体播放器模块12。媒体播放器模块12具有数据处理器16，18。便携 设备10具有连接器接口 20，该连接器接口连接到外部设备50的相应的连接器接口 52。 通过连接器接口 20，52，当便携设备10被连接到外部设备50时，便携设备10能够与外 部设备50进行数据交换。当便携设备10未被连接到外部设备50时，便携设备10能够在第一模式作为媒 体播放设备而独立地运行。控制器22从存储器24接收媒体数据。然后，控制器22识 别媒体数据，并且选择性地控制媒体播放器模块12以利用媒体数据处理器18和音频数据 处理器16中的至少一个来处理数据。已处理的数据随后被发送回控制器22，并且然后被 发送到用于音频输出32和显示器输出34的用户接口连接26。例如，音频输出32可包括 扬声器、耳机，头戴式耳机等。在第二模式中，控制器22从外部设备50接收音频数据。控制器22识别从外部 设备50所接收的音频数据，并选择性地控制媒体播放器模块12以处理该数据。可利用 音频数据处理器16来处理音频数据。经音频数据处理器16处理的数据被返回到控制器22，并且可将已处理的数据发 送到外部设备50或便携设备10中的用户接口连接26。用户接口连接26可包括用于连接 外部用户接口设备的端口或另一连接器。外部用户接口设备包括音频输入30、例如诸如 扬声器、耳机，头戴式耳机等之类的输出设备32。其他外部用户接口设备包括例如诸如 显示器、监视器等之类的输出显示器设备34。在媒体播放器模块12中的音频数据处理器16可允许包含高级声音增强效果。 这些高级效果覆盖包括但不限于3D音频空间化(spatialization)(虚拟化)和瞬态增强的广阔范围。便携设备10被配置用于通过连接接口 20来接收以模拟或数字形式存在的音频 输入信号，从而增强在媒体播放器模块12中的已接收信号，并且然后通过具有嵌入在信 号中的增强效果的用户接口连接26来发送输出音频信号。输出信号可以是数字的或模拟 的。例如，输出信号可以是单声道信号、立体声信号、MIDI信号，或多声道信号(诸如 2.1、5.1，7.1等)。在一些实施例中，音频增强包括但不限于对MP3音乐的录制和播放 的显著改进、针对电影的听觉体验的增强，以及对于音频和音乐创作的能力、表现和品 质的总的改进。优选地，媒体播放器模块12被配置用于使用户能够从多个环绕立体声音频增强 效果中进行选择并控制效果量以符合用户的偏好。这些音频增强中的多个可商业化地从 由创新科技公司所提供的计算机声卡中获得。例如，目前，由创新科技公司所提供的 X-Fi声卡允许包括多扬声器环绕3D环绕、多扬声器环绕3D头戴式耳机、多扬声器环绕 3D虚拟、X-Fi结晶器(Crystalizer)、杜比数字解码器，DTS-交互式5.1编码器的用户选 项。X-Fi CMSS -3D使用户能够用头戴式耳机或多声道扬声器将MP3音乐和电 影升级到环绕声。这是很重要的，因为其使消费者能够在X-Fi CMSS -3D技术所创 建的环绕声中享受立体声MP3和电影。虽然本发明意欲包括立体声内容的基本上混音 (upmixing),但是，音频增强模块12被优选地配置用于智能地对音频进行混音以与扬声 器系统(包括头戴式耳机)相匹配。可被配置在媒体播放器模块12中的音频增强技术包括高级技术以提取具 体的音频元素，使得音乐和电影听起来比过去更加生动，即，在实施例中加入“力 度”(punchiness)。当听音乐或创作音乐时，潜在的益处是很多的。例如，静止的立体 声音乐可被转换成适于通过多声道扬声器播放的环绕声。虽然在一个实施例中，当收听 音乐乐曲时，增强的听觉体验被提供，但是，本发明包括其他形式的媒体内容。例如， 视频或电影可被增强以通过头戴式耳机或扬声器来提供环绕声。因此，适于集成到模块 中以享受电影的示例性环绕声处理技术是X-Fi CMSS -3D。提供在其他实施例中的其他处理技术使能上混音、在输出声道上的虚拟化、瞬 态增强，以及解码。它们一般被下述示例所描述l.X-FiCMSS _3D环绕提供了用于立体声音乐或电影的多声道播放。2.X-FiCMSS _3D头戴式耳机提供了针对所有类型内容的通过头戴式耳机 的多声道播放体验。3.X-Fi CMSS "3D虚拟提供了针对所有类型内容的通过两个扬声器的多声 道播放体验。4.X-Fi结晶器(X-Fi Crystalizer )-提供了基于对瞬态(transient)和其他能量水 平变化的检测的动态增强。5.杜比数字解码器6.DTS-交互式5.1编码器优选地，媒体播放器模块12至少包括诸如X-Fi CMSS -3D头戴式耳机和 X-Fi CMSS "3D虚拟之类的3D音频虚拟化技术。这些虚拟技术被设计用于通过头戴 式耳机或两个扬声器以多声道和双声道源格式两者再现自然声音多声道听觉体验。
通过进一步的细节，X-Fi创新多扬声器环绕立体声3D(CMSS-3D)可用于头 戴式耳机和扬声器二者上的渲染。创新公司的CMSS -3D头戴式耳机技术对任意双 声道或多声道音频内容，通过提供引人入胜的多声道听觉体验而帮助听者忘记其正带着 头戴式耳机。这是三种排他性要素的组合的结果HRTF滤波器、环境早期反射和声象 控制式(Ambience)提取。X_Fi CMSS "3D头戴式耳机的益处包括音质保持(Timbre preservation)；改进的夕卜化，前化(frontalization)禾口前后区分(front—backdiscrimination)。 进一步的益处包括针对多声道和双声道源二者的自然的沉浸(immersion)感，以及减弱的 听觉疲劳。创新公司的CMSS "3D头戴式耳机技术利用高级信号处理算法使听者置于 自然的、完全令人沉浸的声音场中。通过这些借助在媒体播放器模块12中的音频数据处 理器16的帮助而操作的处理技术，带着头戴式耳机的听觉意识消失了，并代之以透明的 听觉体验和“身临其境”(beingthere)的感觉。创新公司的CMSS -3D虚拟技术针对任意双声道或多声道音频内容，为位 于“最佳听音位置”(sweet spot)的听者，仅利用两个扬声器来提供令人信服的多声 道听觉幻觉。其组合了如下要素HRTF滤波器、串音消除器，和声象控制式提取。 X-Fi CMSS -3D虚拟的益处包括针对多声道和双声道源二者的音质保持、令人信服 的侧方和后方虚拟扬声器定位，自然的沉浸感。优选地，媒体播放器模块12被配置用于 根据扬声器相对于听者的布置来提供校准。即，用户能够控制虚拟化效果的量，以最优 化效果从而调整扬声器的位置。瞬态增强被提供在创新公司的X-Fi结晶器的一个实施例中。这是一种智能的 自动化音频修复处理器，其被细心地设计用于给16比特旧的音频内容带来音频播放的全 部益处。结晶器选择性地识别在原始16比特音频播放流中的显著瞬态，并动态地增强 这些瞬态以补偿CD音频的受限动态范围中固有的录音棚母带处理(mastering)损害。应 用结晶器增强的最终结果在某种程度上取决于其所应用于的内容的细节和用户指定的增 强的程度。但是，一般而言，结晶器生成干脆的高频率、更强有力的中等范围的打击乐 (percussion)(小军鼓，康加鼓)和音符开始(onset)，以及更强的低音打击乐(kick bass hit)。此音频增强技术被认为特别对压缩音乐(例如，被编码在mp2、wma或ATRAC格 式的音乐)的听者有益处。此配置被认为可增强MP3和电影，以甚至达到对许多听者而 言比从原始CD或DVD可得的内容听起来还要好的程度。它是低影响的算法，其设计用 于通过增强自然瞬态来改进音频流的动态范围。由结晶器算法所提供的瞬态增强能够在 锐化音频乐曲(特别是已压缩的乐曲，例如MP3文件)、明亮化声音效果等方面非常有 效。所提供的音乐益处包括增强了低频率和高频率，同时动态(dynamics)被改进。电 影益处包括向爆炸、枪声和高冲击强度音频序列增加真实感。在图1中所示的实施例中，仅有一个单个的媒体播放器模块12被包含在便携设 备10中。在其他实施例中，便携设备10可配置有任意数量和其他类型的媒体格式处理 模块。外部设备50包括处理器54、存储器56和用以连接输出用户接口设备60、62， 64的用户接口连接58。外部用户接口设备包括音频输出设备62，例如诸如扬声器、耳 机、头戴式耳机等之类。其他外部用户接口设备包括输入60，输出显示器设备64(例 如，诸如显示器、监视器等之类)。
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连接器接口 20、52和/或用户接口连接26可以是连接端口，诸如，USB连接器 接口、火线连接器接口(IEEE 1394)等之类。当便携设备10被连接到外部设备50时，控 制器22和媒体播放器模块12由外部设备50通过连接器接口 20、52的连接器端口供电。 类似地，连接到便携设备10的用户接口设备30、32、34也由外部设备50通过连接器接 口 20、52的连接器端口和用户接口连接26供电。当便携设备10的媒体播放器模块12正处理来自外部设备50的音频数据时，在 外部设备50中所分配的用于处理音频信号的存储器56的一部分被释放以用于由处理器54 使用。因此，在外部设备50中的对非音频相关任务的处理被增强了。图2中示出了本发明的实施例的方法100的流程图。便携设备10被连接102到 外部设备10。便携设备10的控制器22从外部设备50接收104数据，并确定105数据的 具体类型。如果数据被控制器22认为是音频数据，则控制器22将便携设备10从作为媒 体播放设备的第一模式切换106到作为音频增强设备的第二模式。如果数据被控制器22 认为是非音频数据，则便携设备10保持在作为媒体播放设备的第一模式107。当便携设备10处于第二模式时，控制器22操作108媒体播放器模块12以处理 音频数据110。一旦被处理，控制器22将已处理的音频数据提供112给外部设备50和/ 或便携设备10的用户接口连接26。外部用户接口设备包括音频输出设备62，诸如，例 如扬声器、耳机、头戴式耳机等之类。其他外部用户接口设备包括输出显示器设备64， 诸如，例如显示器、监视器等之类。虽然本发明的实施例已被描述和示出，但是，本领域技术人员应当理解，在不 偏离本发明的前提下，可进行对设计或构成的细节的多种变化或修改。
权利要求
1.一种用于与外部设备连接并使该外部设备能具有音频增强功能的便携媒体处理设 备，该便携设备包括外壳和连接器接口，该连接器接口用于与所述外部设备连接和交换数据；媒体播放器模块，用于处理数据；以及控制器，用于识别从所述外部设备接收的数据，并且选择性地控制所述媒体播放器 模块以用于处理来自所述外部设备的数据，以及提供已处理的数据。
2.如权利要求1所述的便携媒体处理设备，还包括用于连接用户接口设备的用户接口端□。
3.如权利要求2所述的便携媒体处理设备，其中，所述用户接口设备是从由如下设备 组成的组中选择的扬声器、耳机、头戴式耳机、显示器，以及监视器。
4.如权利要求1所述的便携媒体处理设备，其中，所述媒体播放器模块包括音频数据 处理器，和媒体数据处理器。
5.如权利要求1或2所述的便携媒体处理设备，还包括用于存储所述已处理的数据的 数据存储器。
6.如权利要求2所述的便携媒体处理设备，其中，所述控制器将所述已处理的数据提 供给所述外部设备或所述用户接口端口。
7.如上述权利要求任意之一所述的便携媒体处理设备，其中，所述连接器接口是 USB连接器接口或火线连接器接口。
8.如上述权利要求任意之一所述的便携媒体处理设备，其中，所述外部设备是从由 如下设备组成的组中选择的笔记本电脑、个人计算机、电视机、游戏机、照相机、CD 播放器，以及DVD播放器。
9.如权利要求1所述的便携媒体处理设备，其中，在所述外部设备中被分配用于处理 音频信号的一部分存储器被释放以用于由在所述外部设备中的处理器使用，并且，在所 述外部设备中的对非音频相关任务的处理被增强。
10.一种利用便携媒体处理设备使外部设备能够具有音频增强功能的方法，所述便携 设备包括连接具有外壳和连接器的所述便携设备，所述连接器用于将所述便携设备连接到所 述外部设备；接收来自所述外部设备的数据；识别从所述外部设备接收的数据；选择性地控制媒体播放器模块，所述媒体播放器模块用于处理所述数据；将已处理的数据提供给所述外部设备或用户接口端口。
全文摘要
公开了便携音频增强和媒体播放器设备，其用于使诸如个人计算机、移动电话等的电子消费者产品能够处理并格式化具有诸如“mp3”、“wav”等之类的不同数据格式的媒体。该便携设备可经由诸如通用串行总线、火线等的连接器被连接到电子消费者产品。通过经由连接器之一来连接便携设备，该便携设备提供播放此类数据格式所必须的用于处理音频/视频媒体数据所需的处理器，并且使电子消费者产品能够具有声卡和媒体播放器功能。当被连接到主机计算机时，便携设备还使电子产品能够获得诸如音频增强之类的额外的辅助功能，并且当被连接到主机计算机时，还可帮助处理数据。
文档编号G06F3/14GK102027444SQ200980117535
公开日2011年4月20日 申请日期2009年5月5日 优先权日2008年5月13日
发明者卓猷丁 申请人:创新科技有限公司